泡沫铝的性能研究

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泡沫铝的性能及应用

泡沫铝的性能及应用

泡沫铝的性能及应用泡沫铝是一种由金属铝制成的网状材料,具有高度的孔隙率和轻质性质。

它具有许多独特的性能和广泛的应用领域。

本文将详细介绍泡沫铝的性能及其应用。

首先,泡沫铝具有低密度和轻质性质。

由于其内部孔隙结构,泡沫铝具有非常低的密度,通常在0.3至0.9g/cm³之间。

与普通铝金属相比,其重量减少了80%以上。

这使得泡沫铝成为一个理想的轻质结构材料,可以在减少重量的同时提供强度和刚性。

其次,泡沫铝具有优异的热性能。

泡沫铝的导热系数非常低,通常在0.1至0.5W/(m·K)之间。

这意味着泡沫铝可以有效隔热,并具有良好的保温性能。

因此,泡沫铝经常用于热交换器、隔热板和保温材料等领域。

泡沫铝还具有良好的声学性能。

由于其内部孔隙结构,泡沫铝可有效吸收声波,减少噪音污染。

这使得泡沫铝在噪音隔离、声学吸收和声学衰减等领域有广泛的应用。

此外,泡沫铝还具有优异的机械性能。

虽然泡沫铝的密度很低,但其内部结构可以提供良好的结构强度和刚性。

泡沫铝具有较高的压缩强度和抗剪强度,使其在结构设计中具有广泛的应用前景。

泡沫铝的应用领域非常广泛。

以下是一些典型的应用领域:1.航空航天领域:泡沫铝具有轻质和高强度的特性,使其成为航空航天器材料的理想选择。

它可以用于制造航空发动机部件、燃气涡轮叶片和导热保护材料等。

2.汽车工业:由于泡沫铝具有轻质和良好的吸能能力,它可以用于汽车碰撞保护结构、声学隔离材料和热隔离材料等。

3.炉具领域:泡沫铝具有优异的隔热性能和耐腐蚀性,可用于制造炉具内胆、燃烧室和隔热罩等。

4.电子领域:泡沫铝具有良好的电磁屏蔽性能和导热性能,可以用于制造电子设备外壳、散热器和电源部件等。

5.建筑领域:泡沫铝可以用作装饰材料、隔热材料和声学材料,用于制造建筑立面、墙体板材和屋顶保温材料等。

总之,泡沫铝作为一种独特的金属材料,在轻质化、保温隔热和声学吸音等领域具有广泛的应用前景。

随着科学技术的不断发展,泡沫铝材料的性能将进一步提升,其应用领域也将不断拓宽。

泡沫铝的性能研究

泡沫铝的性能研究

泡沫铝的性能研究泡沫铝是一种具有微孔结构的新型材料,它由一系列连续分布的气孔所组成,具有较低的密度、较高的比强度和较好的吸能性能。

它的应用领域非常广泛,涵盖了航空航天、汽车、建筑等多个领域。

本文将对泡沫铝的性能进行研究,分析其物理、力学和热学性能,并讨论其应用前景。

首先,泡沫铝的物理性能非常优越。

由于其具有连续分布的气孔结构,泡沫铝的密度较低,一般在0.2-0.8g/cm³之间,相比于实心金属材料显著减小。

这种低密度使得泡沫铝具有优异的浮力,使其在水中或其他液体中具有良好的浮力特性。

此外,泡沫铝还具有较好的导热性能,由于气孔结构的存在,热量传递自由度增大,使得泡沫铝具有较低的热传导系数。

其次,泡沫铝还具有良好的力学性能。

泡沫铝的亲密堆积,使得它具有较好的抗压性能和抗弯性能。

通过控制泡沫铝的孔隙率和孔径分布,可以调控其力学性能,使其在不同应力条件下具有不同的力学特性。

泡沫铝的比强度(比重与抗压强度之比)较高,使得它具有较好的吸能能力和耐用性。

这也使得泡沫铝在汽车碰撞、航空航天领域的结构件中得到广泛应用。

最后,泡沫铝的热学性能也是其研究的重要方向之一、泡沫铝的气孔结构使得其可以较好地阻挡热传导,具有较低的热传导系数。

这使得泡沫铝在热隔离和热保护领域具有广泛应用前景。

此外,泡沫铝还具有较好的吸音性能,使其在建筑领域中可以用作吸音材料。

总之,泡沫铝作为一种新型材料,具有诸多优异的性能,包括物理性能、力学性能和热学性能。

通过研究和优化其孔隙结构和孔径分布,可以调控其性能,满足不同领域的需求。

随着技术的不断发展,泡沫铝在航空航天、汽车、建筑等领域的应用前景将更加广阔。

《泡沫铝合金动态力学性能及其吸能机理的研究》范文

《泡沫铝合金动态力学性能及其吸能机理的研究》范文

《泡沫铝合金动态力学性能及其吸能机理的研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展,新型材料的研究与应用在各个领域中显得尤为重要。

其中,泡沫铝合金作为一种轻质、高强度、且具备良好吸能特性的材料,在汽车、航空航天、建筑等领域有着广泛的应用前景。

本文旨在研究泡沫铝合金的动态力学性能及其吸能机理,以期为相关领域的应用提供理论依据。

二、泡沫铝合金的动态力学性能研究1. 实验材料与方法本研究采用不同密度的泡沫铝合金作为研究对象,通过动态力学测试设备进行实验。

在实验过程中,对泡沫铝合金进行不同速度的冲击,以获取其动态力学性能数据。

2. 实验结果与分析(1)应力-应变曲线分析通过对泡沫铝合金进行动态力学测试,得到其应力-应变曲线。

从曲线中可以看出,泡沫铝合金在受到冲击时,具有较高的能量吸收能力。

在低速冲击下,泡沫铝合金表现出较好的塑性和韧性;而在高速冲击下,其应力-应变曲线呈现出明显的平台效应,表明其具有较好的能量吸收性能。

(2)能量吸收性能分析通过对不同密度、不同速度下的泡沫铝合金进行动态力学测试,发现其能量吸收能力与密度和冲击速度密切相关。

在低速冲击下,密度较高的泡沫铝合金具有更好的能量吸收能力;而在高速冲击下,密度较低的泡沫铝合金则表现出更好的吸能效果。

此外,泡沫铝合金的能量吸收能力还与其内部结构、材料组成等因素有关。

三、泡沫铝合金的吸能机理研究1. 吸能机理概述泡沫铝合金的吸能机理主要与其内部结构、材料组成及冲击过程中的变形行为有关。

在受到冲击时,泡沫铝合金内部的孔洞结构能够产生较大的变形,从而吸收大量的能量。

此外,其材料组成中的合金元素也能提高其强度和韧性,进一步增强其吸能能力。

2. 吸能过程分析在低速冲击下,泡沫铝合金主要通过孔洞的压缩、剪切和屈曲等变形行为来吸收能量。

而在高速冲击下,其吸能过程则更加复杂,涉及到材料的动态响应、能量传递与耗散等多个方面。

此外,泡沫铝合金在吸能过程中还会产生一定的热效应和声发射等现象。

泡沫铝性能及制备技术

泡沫铝性能及制备技术

泡沫铝性能及制备技术泡沫铝是一种具有轻质、高强度、吸能、隔热、耐高温等特点的新型材料,广泛应用于航天、汽车、轨道交通等领域。

本文将介绍泡沫铝的性能特点以及制备技术。

泡沫铝的性能特点:1.轻质:泡沫铝的密度通常在0.5-1.5 g/cm³之间,比铝合金的密度低,比重约为0.3-0.7,因此具有非常轻的重量。

2.高强度:泡沫铝通过气孔结构形成网络状的连续骨架,能够提供良好的强度和刚度。

其抗压强度通常在1-14MPa之间,具有较好的载荷承载能力。

3.吸能:泡沫铝在受到冲击或挤压时,气孔会发生塌陷变形,吸收能量从而降低外界对物体的冲击力。

4.隔热:泡沫铝具有优良的隔热性能,由于其中的气孔能有效地阻碍热传导,使其成为一种理想的隔热材料。

5.耐高温:泡沫铝的熔点较高,可达660℃,在高温环境下具有较好的稳定性。

泡沫铝的制备技术:泡沫铝的制备主要有两种方法:粉末冶金法和气相法。

1.粉末冶金法:该方法通过将铝粉末与气孔形成剂混合,然后在高温下进行烧结制备。

主要包括以下几个步骤:(1)原料准备:选择纯度较高的铝粉末作为基础材料,同时添加一定比例的气孔形成剂,如焦炭粉末、氯化钠等。

(2)混合:将铝粉末和气孔形成剂进行混合,以保证气孔均匀分布。

(3)压制:将混合物进行压制,通常采用半干压制法或等静压制法。

(4)烧结:将压制得到的坯体放入高温炉内进行烧结,在恰当的温度下,气孔形成剂会挥发或燃烧生成气体,形成铝的气孔结构。

(5)后处理:对烧结得到的泡沫铝进行除鼓泡、抛光等工艺处理,使其表面光滑。

2.气相法:该方法通过热分解气相反应制备泡沫铝。

主要包括以下几个步骤:(1)原料制备:选择合适的前驱体材料,如铝烷化合物,如三乙基铝、三异丙基铝等。

(2)膨胀:将前驱体材料加热至其热分解温度,释放出金属铝和气体产物,产生气孔。

(3)固化:将释放出的金属铝和气体产物在冷却后进行固化,固化后形成气孔结构。

(4)后处理:对固化得到的泡沫铝进行除鼓泡、抛光等工艺处理。

《泡沫铝材料动力学特性的实验研究与理论分析》

《泡沫铝材料动力学特性的实验研究与理论分析》

《泡沫铝材料动力学特性的实验研究与理论分析》摘要:本文针对泡沫铝材料的动力学特性进行了一系列实验研究,并基于实验数据进行了理论分析。

通过对比实验结果与理论预测,本文深入探讨了泡沫铝材料在动态载荷下的力学行为,为泡沫铝材料在工程领域的应用提供了理论依据和实验支持。

一、引言泡沫铝作为一种轻质、多孔的金属材料,具有优异的吸能性能和冲击缓冲特性,在汽车、航空航天、建筑等领域具有广泛的应用前景。

研究其动力学特性对于提高材料性能、优化结构设计具有重要意义。

本文通过实验和理论分析相结合的方法,对泡沫铝材料的动力学特性进行了深入研究。

二、实验方法与材料制备1. 实验材料:采用不同孔隙率、不同密度的泡沫铝材料。

2. 实验方法:利用落锤式冲击试验机对泡沫铝材料进行动态压缩试验,记录不同冲击速度下的应力-应变曲线。

3. 试样制备:根据实验要求,制备标准尺寸的泡沫铝试样。

三、实验结果与分析1. 应力-应变曲线:在动态压缩过程中,泡沫铝材料表现出典型的能量吸收特性,应力-应变曲线呈现出明显的平台区。

2. 能量吸收:随着孔隙率的增加和密度的降低,泡沫铝材料的能量吸收能力增强。

在不同冲击速度下,材料的能量吸收能力有所差异。

3. 变形模式:泡沫铝材料在冲击过程中表现出良好的塑性变形能力,能够有效地分散冲击能量。

四、理论分析1. 模型建立:基于实验数据,建立泡沫铝材料的动力学模型,包括本构方程和破坏准则。

2. 理论预测:利用建立的模型对泡沫铝材料的动力学特性进行预测,并与实验结果进行对比。

3. 结果讨论:通过对比实验结果与理论预测,发现模型能够较好地反映泡沫铝材料的动力学行为。

但在某些极端条件下,理论预测与实验结果存在一定差异,需要进一步优化模型参数。

五、结论本文通过实验研究和理论分析,深入探讨了泡沫铝材料的动力学特性。

实验结果表明,泡沫铝材料具有优异的能量吸收能力和塑性变形能力。

通过建立动力学模型,能够对材料的动力学行为进行预测。

《泡沫铝合金动态力学性能及其吸能机理的研究》

《泡沫铝合金动态力学性能及其吸能机理的研究》

《泡沫铝合金动态力学性能及其吸能机理的研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展,新型材料的研究与应用逐渐成为科研领域的重要课题。

其中,泡沫铝合金作为一种轻质、高强度的材料,在汽车、航空航天、建筑等领域具有广泛的应用前景。

其独特的结构使得该材料在承受动态冲击时,表现出良好的吸能特性。

本文将就泡沫铝合金的动态力学性能及其吸能机理展开深入研究,旨在为该材料在实际应用中的优化提供理论支持。

二、泡沫铝合金的动态力学性能泡沫铝合金的动态力学性能主要表现在其抗冲击性能和能量吸收能力。

在受到动态冲击时,泡沫铝合金能够通过内部结构的变形来吸收大量的能量,从而保护结构不受损坏。

1. 实验方法为研究泡沫铝合金的动态力学性能,我们采用了落锤冲击实验和SHPB(Split Hopkinson Bar)实验等方法。

通过改变冲击速度和样品尺寸,观察并记录泡沫铝合金在受到不同强度冲击时的变形和能量吸收情况。

2. 实验结果实验结果表明,泡沫铝合金在受到动态冲击时,表现出良好的抗冲击性能和能量吸收能力。

随着冲击速度的增加,泡沫铝合金的变形程度逐渐增大,但并未出现明显的破坏现象。

同时,该材料在吸收能量的过程中,表现出较高的能量吸收效率和稳定的吸能性能。

三、泡沫铝合金的吸能机理泡沫铝合金的吸能机理主要源于其独特的内部结构和材料特性。

在受到冲击时,泡沫铝合金通过内部结构的变形和能量传递,将冲击能量转化为热能和弹性势能,从而实现能量的吸收。

1. 结构特性泡沫铝合金的内部结构由大量的封闭孔洞组成,这些孔洞在受到冲击时能够发生变形和坍塌。

在变形过程中,孔洞之间的相互作用和能量的传递使得材料能够吸收大量的能量。

此外,泡沫铝合金中的合金元素也对其吸能性能起到了重要的影响。

2. 能量传递与转化在受到冲击时,泡沫铝合金通过内部结构的变形和能量的传递,将冲击能量从表面传递至材料内部。

在这个过程中,材料的孔洞发生坍塌和重新排列,将冲击能量转化为热能和弹性势能。

泡沫铝材料的吸能与防爆特性研究

泡沫铝材料的吸能与防爆特性研究

同时,可以研究泡沫铝材料与其他材料的复合应用,以实现多功能性的提升, 例如防水、保温等,扩展其在不同环境下的应用范围。
四、展望
泡沫铝材料的研究和应用仍处于不断发展的阶段,未来还有许多值得探索的 领域。例如:
1、材料制备:目前,泡沫铝材料的制备方法有多种,但普遍存在成本较高、 生产效率低等问题。因此,寻找更经济、环保的制备方法,实现大规模生产是未 来的一个研究方向。
1、按照一定比例将铝粉和发泡剂混合均匀; 2、将混合物放入模具中,置于一定温度和压力条件下;
3、发泡剂分解产生气体,导致混合物膨胀,形成泡沫铝材料; 4、冷却后取出泡沫铝材料,进行必要的处理。
4、冷却后取出泡沫铝材料,进 行必要的处理。
1、优化制备工艺:进一步研究发泡工艺中的关键参数,如发泡剂类型、温 度和压力等对泡沫铝材料性能的影响,为实现制备过程的优化提供依据。
4、数值模拟与实验验证:利用计算机模拟技术对泡沫铝材料的吸能和防爆 性能进行预测和分析,可以更精确地了解材料的性能。同时,通过实验验证模拟 结果的准确性,可以促进理论与实践的结合。
5、跨领域合作:由于泡沫铝材料具有广泛的应用前景,跨领域合作将是一 个重要的研究方向。例如,与汽车、航空航天、建筑等领域的研究人员合作,共 同开发具有更好性能和应用前景的泡沫铝材料。
抗低速冲击性能
复合材料点阵结构的抗低速冲击性能是其抵抗外来冲击的能力。在受到低速 冲击时,材料的弹性和塑性变形会吸收能量,从而减少对结构的破坏。为了提高 结构的抗低速冲击性能,可以采取以下措施:优化结构设计,提高结构的稳定性 和耐久性;选用高弹性模量的材料,降低结构的变形量;加入增强相,改善材料 的力学性能和抗冲击性能。
一、泡沫铝材料的吸能特性
泡沫铝材料的吸能特性是指其在受到外部冲击时,能够吸收并分散能量的能 力。这种特性主要归因于其内部的多孔结构。当外部力作用于泡沫铝材料时,其 多孔结构可以有效地分散和吸收该能量,从而减少对材料的破坏。

泡沫铝的性能特征及应用

泡沫铝的性能特征及应用

泡沫铝的性能特征及应用泡沫铝是一种具有开放孔隙结构的铝材料,其具有以下性能特征:1. 轻质:泡沫铝的相对密度低,通常为0.4-0.8 g/cm3,非常轻便,其比强度高于许多金属材料。

2.高度可控的孔隙度:泡沫铝的孔隙度可以通过控制发泡剂的用量和加热速率来调节,可以根据具体应用需求来实现不同的孔隙度。

3.优良的机械性能:泡沫铝具有较高的强度和刚度,能够承受较大的压力和冲击力,具有良好的抗压和抗弯能力。

4.良好的热稳定性:泡沫铝在高温下仍能保持其结构完整性和力学性能。

5.优异的吸能和隔热性能:泡沫铝的开放孔隙结构使其具有较高的吸能能力,能够有效吸收冲击能量;同时,孔隙结构也能阻碍热传导,具有良好的隔热性能。

6.良好的耐腐蚀性能:泡沫铝在大多数酸、碱和盐溶液中具有良好的耐腐蚀性,因此可以在恶劣环境下使用。

泡沫铝的应用主要有以下几个方面:1.吸能材料应用:泡沫铝具有良好的吸能性能,可以用于制造汽车、飞机等交通工具的碰撞吸能结构,能够有效吸收撞击能量,保护车辆和乘员安全。

2.隔热材料应用:泡沫铝的开放孔隙结构具有优异的隔热性能,可以作为建筑材料,用于制造隔热门窗、隔热板等,有效提高建筑的节能性能。

3.过滤材料应用:泡沫铝的孔隙结构可以用于过滤空气、液体和固体颗粒,常用于制造空气过滤器、水处理过滤器等。

4.声学材料应用:泡沫铝的开放孔隙结构具有优良的吸声特性,能够吸收噪音,常用于制造音箱、隔音板等声学材料。

5.电磁波屏蔽材料应用:泡沫铝的导电性能可以用于屏蔽电磁波,常用于制造电子产品的外壳、屏蔽箱等。

总之,泡沫铝具有轻质、可控的孔隙度、良好的机械性能、热稳定性、吸能和隔热性能、耐腐蚀性能等特点,因此在吸能、隔热、过滤、声学、电磁波屏蔽等领域有广泛的应用前景。

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泡沫铝的性能研究及其在汽车制造业上的应用
摘要:池沫铝是一种新型多功能材料,具有独特的结构和许多优异的性能 ,其应用前景可观 ,应用范围日益扩大。

介绍了泡沫铝的若干性能,并针对其性能特征较为详细地叙述了在汽车制造业上的应用前景,指出了池沫铝材料作为未来汽车材料的优越性。

关健词:池沫铝应用汽车制造业
中图号
引言泡沫金属由金属骨架及孔隙组成,泡沫铝是泡沫金属的一种,是以铝或铝合金为基体的多孔金属材料。

它是一种功能和结构一体化的新型工程材料,具有缓冲减震吸能特性和其他优良的物理和化学性能。

因此,目前在汽车工业、航天工业、建筑工业和铁路运输等领域都已获得了广泛的应用并且应用前景相当可观。

2 泡沫铝的性能研究
泡沫铝的性能主要取决于分布在三维骨架间的孔隙特征,即气孔的形态和分布,包括孔的类型(通孔或闭孔)、孔的形状、孔的分布、孔的结构(孔径、孔隙率、比重等)。

2.1 物理性能
泡沫铝最明显的特点就是重量轻、密度低,随孔的变化而变化,比重仅为同体积铝的0.1—0.6倍,但其牢固度却比泡沫塑料高达4倍以上。

泡沫铝材料的导电性要比实心铝材料小得多,相反电阻率就大得多,是电的不良导体。

泡沫铝的导热性能比实心铝小得多,约为实心铝的 0.1—0.2 倍。

另外,泡沫铝还具有刚性大、不易燃、不易氧化、不易产生老化、耐候性好、回收再生性好等特点。

对于承受弯曲负载的装置,所用材料应具有较高的比强度,通过对泡沫铝和几种常见结构材料(铝、钢)的比强度值(泡沫铝:铝:钢 =5: 2.5 :1)比较,可知泡沫铝具有高比强度的特点。

实验研究表明,适当的热处理可以提高其比强度。

因此,泡沫铝可用于承受较大的弯曲负载装置中。

2.2 力学性能
同其他多孔材料一样,泡沫铝的弹性模量、剪切模量、弹性极限等均随孔隙率的增大而呈指数函数下降。

(1) 抗拉强度
泡沫铝的抗拉强度很低,几乎无延伸率,表现为半脆性。

实验发现孔径大小对其拉伸性能有一定的影响。

相对密度相同时,孔径小的拉伸强度比孔径大的高。

(2) 抗压强度
泡沫铝的抗拉强度虽然很低,但它的抗压强度却较高。

泡沫铝压缩应力一应变曲线可以分 3个区域:线弹性区、屈服平台区、致密化区。

孔径不同的泡沫铝的压缩应力一应变曲线形状基本相似,不同主要表现在塑性平台的高度上,
实验发现,孔径大小与塑性平台的高度并不是某种简单的线性关系,而是在某一孔径下塑性平台最高。

由泡沫铝的抗压强度与其密度及压缩率之间的关系图可知,密度增加,抗压强度增加。

2.3 吸能特性
多孔结构材料可用作能量吸收材料。

单位质量小、能量吸收能力大的材料就具有较大的作用。

泡沫铝单位质量小、强度较高,因此泡沫铝具有很高的能量吸收能
力。

泡沫铝在压缩过程中,
有高而宽的应力平台,可以在基本恒定的应力下通过应变来吸收能量。

吸能能力由应力应变曲线下方的面积来求,因此屈服平台高而宽时,吸能能力越大。

孔径大小对屈服平台的高度有一定的影响,所以可以找到一个合适的孔径,使屈服平台较高来提高其吸能能力。

另外,其吸能能力随孔隙率呈非单调变化,在某一孔隙率下具有最大的吸能能力。

2.4 阻尼性能
材料的阻尼性能是指材料由于内部的原因,将机械振动能不可逆地转化为热能的本领。

利用材料的这种本领,可减小所不希望的噪声和振动。

根据Zener的经典理论,提高金属材料阻尼性能的重要途径之一,就是设法使缺陷之间的交互作用达到最大,以获得最大的线性阻尼,或将力学放大机制引人材料,以获得较高的非线性阻尼。

多孔材料显然符合高阻尼材料的组织特征,而且实验已经证明孔洞的存在,可在某些非金属或金属材料的阻尼响应中发挥重要作用。

泡沫铝作为一种宏观多孔材料,由金属骨架和孔隙组成,组织极不均匀,应变强烈滞后于应力,压缩应力一应变曲线中包含一个很长的平稳段,因而它是一种具有高能量吸收特征的轻质高阻尼材料,在消声减震等领域有着可观的应用前景。

实验研究发现:(1)孔径一定时,泡沫铝的内耗随孔隙率的增大而增大;(2)孔隙率一定时,泡沫铝的内耗随孔径的减小而增大;(3)泡沫铝的内耗与应变振幅密切相关,随振幅的增大而增大;(4)泡沫铝的内耗在低频范围内与频率的变化无显著关系。

在低阻尼的铝中加人大量孔洞以后,可以显著提高其阻尼本领。

是由孔洞本身弹性模量近乎为零的软质性以及孔洞与基体之间形成的大量界面引起的。

另外泡沫铝内部还存在其他大量微观和宏观的缺陷,泡沫铝的阻尼机制是其缺陷的综合效应,缺陷阻尼是其主要的阻尼机制。

2.5 吸声性能
泡沫铝材料尤其是通孔泡沫铝,当声音透过泡沫铝时,由于声波也是一种振动,可以在材料内部发生散射、干涉和漫反射,将声音吸收在其气孔中,使内部骨架振动,声能部分转化为热能并且通过热传递消耗掉,起到了吸声的作用,因此,泡沫铝具有良好的声音吸收能力。

吸声性能用吸声系数来衡量,吸声系数越大则吸声性能越好,泡沫铝的吸声性能主要取决于孔隙特征,通孔吸声性能较好。

孔越细小,吸声性能越好。

3 泡沫铝的应用
泡沫铝优良的性能,决定了它具有广泛的用途和广阔的应用前景。

尤其是在汽车制造业上的应用,泡沫铝被认为是一种大有前途的未来汽车与其他交通运输工具的良好材料。

为了保护地球环境和自然资源,欧洲、北美、日本等发达国家已制订出法律法规来提高汽车的燃油效率。

减轻自重是提高燃油效率的最佳方法,减轻汽车自重的方法:(1)改进结构, (2)轻量化材料。

前者已大致到了尽头,只有后者才有潜力可挖。

这样就为泡沫铝材料的开发应用提供了很好的机会。

欧洲经济共同体实行的光明欧洲计划就是研究泡沫铝在汽车上的应用。

自重减小 1kg,燃油效率可提高0.01km/L。

目前国外已有全铝汽车出现,与铝相比泡沫铝材料具有更轻量化的特点,可以更好地提高燃油效率。

国外研究表明,采用泡沫铝材构件,汽车构架的刚度得到加强。

在汽车制造中约有20 %的车身结构可采用泡沫铝制造,一辆中型轿车用泡沫铝制造零件可减重27.2 kg 左右,同时使结构系统简化,零部件数量至少可减少 1 / 3 ,降低了汽车成本。

泡沫铝材料是一种良好的能量吸收体,单位体积吸收的能量可达 6 —9M J,强大的能量吸收能力说明了它作为汽车保险杠缓冲材料的优越性。

在汽车冲击区使用泡沫铝制成的合适元件,可控制最大能耗的变形,例如,在中空钢材或铝材外壳中充入泡沫铝,可使这些部件在负载期间具备良好的变形行为。

泡沫铝材料用于汽车乘客座位前后的可变形材料可以改善安全性。

泡沫铝耐热、阻燃,同时,在受热状态下不会释放有毒气体,所以在交通运输工具中采用泡沫铝材料来代替泡沫塑料或发泡树脂材料,可以提高使用寿命,减少维修,同时也消除了传统材料在车辆事故中所产生的有害气体,大大降低了交通事故中的损失和人员伤亡,同时也起到了环保作用。

4 结语
目前,对泡沫铝的研究虽然比较深人、系统,而且在某些领域已得到了广泛的应用,但是还没有完全达到工业化使用的需求,尤其是在汽车工业中几乎都未达到完善的成熟阶段。

国外对该领域的研究已相当深人、系统,与国外相比,我国对泡沫铝材料的研究起步较晚,研究尚处于实验范围内,所以,我国今后还应进一步加强泡沫铝材料的研究。

参考文献
[1] 王录才,于利民,王芳等 .泡沫金属的研究及其前景展望[J]. 太原重型机械学院学报,2002,23(1):72-76.
[2] 郑明军,何德坪.新型高强度胞状铝合金的压缩及能量吸收性能[J]. 材料研究学报, 2002,16(5):473-478..
[3] 王祝堂. 泡沫铝材:生产工艺、组织性能及应用市场(3) [J]. 轻合金加工技术, l999,27(12):1-5.。

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